Номенклатура штаммов и мутаций

Как для E. coli, так и для Salmonella используется одна и та же унифицированная система обозначений. Система эта была впервые предложена Демерецем и др. (Demerec et al.; 1966). Чтобы приспособить ее и к IS-элементам (инсерционным элементам), были добавлены новые правила. Эти изменения описали Кэмпбелл и др. (Campbell et al., 1977) и Чамли и др. (Chumley et al., 1979). Сводные данные о типах мутаций, а также их обозначения и положения на карте в случае E. coli можно найти в обзоре Бахман и Лоу (Bachman, Low, 1980), а в случае S. typhimurium - в работе Сандерсона и Хартмана (Sanderson, Hartman, 1978).

Основная система. Каждому бактериальному штамму независимо от количества имеющихся у него мутаций приписывается определенный номер. Номер этот относится к определенному изоляту. На практике обозначение штамма состоит из двух заглавных букв (обозначающих соответствующую лабораторию) и номера, который является номером штамма в коллекции этой лаборатории. Например, штамм TR248 несет мутации hisC527 и cysA1349 и относится к коллекции Джона Рота. Для новых коллекций штаммов следует использовать такие сочетания двух букв, которые до этого не применялись.

Каждый мутантный локус обозначается символом, образованным тремя буквами (строчными, набранными курсивом). Обычно их выбирают, исходя из явного фенотипа мутанта или метода отбора. (Например, мутации, влияющие на биосинтез гистидина, обозначаются his). Для обозначения индивидуального гена, находящегося в этом локусе или влияющего на этот процесс, после трехбуквенного символа локуса ставят заглавную букву. (Например, ген hisC кодирует трансаминазу, которая участвует в биосинтезе гистидина.)

В 1980 г. начались работы по расширению старой лаборатории Колд-Спринг-Харбор по проекту фирмы 'Мур Гровер Харпер' из Эссекса, шт. Коннектикут. Весь этот комплекс назван Дельбрюковской лабораторией, что отражает как его историю, так и надежды на будущее генетических исследований. (На фотографии показан макет новых построек.)

Индивидуальные мутации обозначаются серией номеров. Для каждого обозначенного тремя буквами локуса используют свою серию номеров. (Например, hisC527 относится к одной частной мутации в локусе his. Эта мутация затрагивает ген hisC. Никакая другая мутация в локусе his независимо от того, какой ген в этом локусе она затрагивает, не может носить номер 527.)

Часто бывает необходимо обозначить фенотип штамма, причем сделать это надо так, чтобы обозначение фенотипа можно было отличить от обозначения генотипа. Фенотип сокращенно обозначают тем же символом из трех букв, но набранным прямым шрифтом и начинающимся с прописной буквы. Например, штамм TR251 (hisC527 cysA1349 supD) является штаммом Cys⁺Hys⁺ (фенотип), так как супрессор supD исправляет ауксотрофность обеих мутаций cysA и hisC.

Существование транспонируемых элементов (транспозонов) приводит к необходимости введения дополнительных правил. Вставки (инсерционные мутации) обозначают теми же тремя буквами, символами генов и номерами аллелей, как это было описано выше. К этому добавляют символ, обозначающий встроенный материал. Символ этот ставится после двух двоеточий. (Например, hisC8691 :: Tn10 обозначает определенную вставку сообщающего лекарственную устойчивость транспозона Tn10 в ген hisC; этой мутации дан номер 8691 аллеля his.) В символе транспонируемого элемента две прописные буквы обозначают тип элемента. Простые последовательности-вставки, которые содержат лишь гены, участвующие в транспозиции, обозначают IS. Более сложные транспозоны, включающие дополнительные гены, например гены устойчивости к лекарственному препарату, обозначаются Tn.

Выделено много вставок (включений, инсерций) Tn10, о которых известны лишь их положения на карте, но неизвестны те гены, которые мутировали в результате вставки транспозона. Большинство их выделено как вставки вблизи какого-нибудь исследуемого гена (см. эксперимент 2). Чтобы можно было обозначать вставки Tn10 в соответствии с их положением на карте и тогда, когда остается неизвестным, в каком именно гене произошла вставка, сделанное ранее Хонгом и Эймсом (Hong, Ames, 1971) предложение было видоизменено. Все такие вставки обозначают символом из трех букв, который начинается с буквы г. Вторая и третья буквы символа обозначают приблизительное положение вставки на карте в минутах. Вторая буква обозначает тот сегмент длиной 10 мин, в который попадает вставка. Сегменты эти нумеруются по часовой стрелке от минуты 0 (а=0-10, b=10-20, с=20-30 и т. д.). Третья буква точно таким же образом обозначает уже минуты карты внутри этих сегментов длиной в 10 мин. Например, вставка Tn10, локализованная вблизи гена hisW между минутами 47 и 48 генетической карты, обозначается как zeh-754 :: Tn10; вставка Tn10 вблизи локуса his на 44-й минуте обозначается как zee-2 :: Tn10. Номера аллелей приписываются таким вставкам последовательно независимо от второй и третьей букв символа. Таким образом, если более точное картирование приведет к необходимости изменить трехбуквенный символ вставки, то номер вставки все равно не изменится. В соответствии с этим правилом используются обозначения от zaa до zjj. Для обозначения вставок во внехромосомных элементах мы используем буквы zz, за которыми следует буква, обозначающая внехромосомный элемент. Символом zzf обозначаются вставки в плазмиде F′.

Литература

Bachman B. J., Low K. B., 1980. Linkage map of Escherichia coli K12, Microbiol. Rev., 44, 1.

Campbell A., Berg D., Botstein D., Lederberg E., Novick R., Starlinger P., Szybalski W., 1977. Nomenclature of transposable elements in prokaryotes. In: DNA insertion elements, plasmids, and episomes (Bukhari A. I. et al., eds.), p. 15, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York.

Chumley F. G., Menzel R., Roth J. R., 1979. Hfr formation directed by Tn10, Genetics, 91, 639.

Demerec M., Adelberg E. A., Clark A. J., Hartman P., 1966. A proposal for a uniform nomenclature in bacterial genetics, Genetics, 54, 61.

Hong J.-S., Ames B. N., 1971. Localized mutagenesis of any specific small region of the bacterial chromosome, Proc. Natl. Acad. Sci., 68, 3158.

Sanderson K. E., Hartman P. E., 1978. Linkage map of Salmonella typhimurium, Microbiol. Rev., 42, 471.